Импульсный усилитель мощности
Непосредственное включение МУ для управления силовым тиристором нецелесообразно, т.к. из-за относительно большой мощности управления увеличатся размеры МУ, что ведет как увеличение веса и инерционности регулятора. Специфика работы тиристора позволяет использовать для его отпирания короткие
импульсы, которые целесообразнее всего получить с помощью импульсного усилителя мощности, выполненного на вспомогательном тиристоре малой мощности ДУ1.
Управляемый вентиль - тиристор представляет собой полупровод никовый прибор с р-п-р структурой. Он содержит три электрода: анод, катод и управляющий электрод. При подачи положительного потенциала на анод и управляющий электрод управляющий вентиль вскрывается. Причем на управляющий электрод достаточно подать лишь короткий импульс, т.к. даже после исчезновения отпирающего сигнала управляемый вентиль будет оставаться открытым до тех пор, пока напряжение анод-катод сохраняет положительную полярность.
Включается прибор по силовой цепи. Для этого достаточно приложить к нему обратное напряжение. Рассмотрим работу схемы ИУМ. В этой схеме вспомогательный тиристор ДУ1 включен не посредственно на напряжение питания ФСУ, которое формируется при помощи формирователя напряжения ФН. Последовательно с ДУ1 включается первичная обмотка W1 импульсного трансформатора Тр1 формирующий конденсатор С4. От тока х.х, первого дросселя создается падение напряжения на резисторе Rg(U=1,5), которого может оказаться достаточным для вскрытия ДУ1 в рабочий полупериод. Поэтому в цепи катода ДУ1 включен резистор ДУ1 напряжения подается с сопротивления нагрузки Rg первого дросселя.
Встречно-параллельно ДУ1 включена цепочка из резистора R7. При полярности питающего напряжения, соответствующей открытому состоянию диода Д7, конденсатор С4 заряжается до амплитудного значения нерабочей полуволны питающего напряжения, т.к. выходной сигнал магнитного усилителя выделяется на балластном резисторе R11.
В следующий рабочий полупериод диод Д7 заперт суммой напряжения U питания и U пит, а к тиристору ДУ1 приложено это напряжение в прямом направлении.
В
момент насыщения МУ1 на резисторе R8
выделяется напряжение, отпирающее
тиристор ДУ1. При этом к первичной обмотке
и импульсного трансформатора ТР1
прикладывается напряжение, до этого
приложенное к тиристору ДУ1 и через
обмотку трансформатора ТР1 резистор
R12
и диод Д10 импульсное напряжение вскрывает
силовой тиристор ДУ2 усилителя мощности
УМ. Диод Д10 необходим для того, чтобы в
управляющий электрод тиристора ДУ2 не
попадали отрицательные импульсы. Изменяя
момент насыщения магнитного усилителя
при помощи выходного сигнала измерительного
органа можно изменить время включения
силовых тиристоров, т.е. средний ток в
обмотке возбуждения. Кривые напряжения
на резисторе R8
и первичной обмотке трансформатора ТР1
при промежуточном коэффициенте заполнения
импульса
магнитные усилители изображены на
рис.__.
Формирователь напряжения
При синусоидной форме напряжение питания магнитного усилителя амплитуда тока, поступающего на управляемый электрод, изменяется в широких пределах при изменении угла открытия тиристора ДУ1. При этом, соответственно, увеличивается мощность питания синусоидных, а напряжение включения тиристора обладает некоторым пороговым значением, то крайность изменения угла открытия будет снижена, что приведет к уменьшению кратности тока возбуждения. Поэтому напряжение подаваемого на вход тиристора ДУ1 необходимо сделать прямоугольное. Для управления одним силовым тиристором нужно использовать только один полупериод. Это дает возможность сформировать несимметричное напряжение с прямоугольной формой в одном полупериоде схемой формирователя напряжения.
Когда напряжение питания имеет запирающую полярность по отношению к диоду Д 8, схема представляет собой колебательный RLC контур, состоящий из Rб, ДРУ, С8, в котором напряжение на конденсаторе С3 значительно выше напряжения за счет имеющего на конденсаторе С3 предварительного заряда. После перемены полярности питающего напряжения и при достижении напряжения на СЗ величины пробоя стабилитрона ДУ, диод Д8 вскрывается и конденсатор СЗ шунтируется, т.е. дальнейший рост напряжения на нем не возможен.
Передний фронт напряжения на выход ФН определяется резонансной частотой RLC контура, т.е. будет весьма крутым. Задний фронт напряжения значительно сдвинут в сторону отстранения от заднего фронта напряжения питания вследствие того, что ток в RLC контуре не может сразу изменить направление из-за наличия в цепи дросселя ДР4, форма напряжения питания и напряжения и направления на выходе ФН изображения на рис.__.
Усилить мощности представляет собой управляемый выпрямитель собой управляемый выпрямитель со средней точкой, выполненный на тиристоре ДУ2 и диоде Д11. Рассмотрим работу схемы УМ. Когда ДУ2 закрыт (угол открытия 180) схема работает как однополупериодный выпрямитель с активной индуктивной нагрузкой (обмотка возбуждения генератора у которой ХL RH).
В интервале от t=90 диод ДИ открыт и напряжение нагрузки отрицательно и равно по абсолютной величине ЭДС источника питания. В момент t=90 диод Д11 закрывается, а тиристор ДУ2 закрывается. Питание в нагрузке в интервале от t=180-360 осуществляется через диод Д11. Когда угол закрытия тиристора =0, то он будет открыт в течение всего положительного полупериода и схема будет работать как 2-х полупериодный выпрямитель, 3-х фазный регулятор имеет аналогичную схему.
Состав и принцип работы трансформаторного регулятора рассмотреть по А.А. Лебедев "Автоматическое и электрическое оборудование ЛА", стр. 120-124.
-